CN207179768U - 平板型太阳能低温采暖、生活热水节能系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种平板型太阳能低温采暖、生活热水节能系统，该系统包括平板集热器阵列、储热水箱、辅助热源空气源热泵、供暖末端设备、生活热水使用末端和电箱控制器。平板集热器阵列一端与储热水箱的一侧相连，其另一端与储热水箱的顶部相连；储热水箱的一侧上部接自来水管，下部接热水给水管；自来水管与热水给水管分别与生活热水使用末端相连；储热水箱的另一侧上部与底部接溢流排污管，下部接辅助热源空气源热泵及供暖末端设备经供暖回水管与储热水箱相连；辅助热源空气源热泵内置集成采暖泵；供暖给水管与供暖回水管相连；采暖泵、集热循环泵、热水循环增压泵分别与电箱控制器相连。本实用新型太阳能有效贡献率最高、系统运行费用更低。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能应用领域，尤其涉及平板型太阳能低温采暖、生活热水节能系统。
背景技术
太阳能生活热水、采暖系统使用玻璃管和普通平板集热器作为集热原件，热利用率低。目前，多采用传统电加热作为辅助热源，能耗高。采暖系统在夏季热水过剩、温度过高，无法降低系统温度，缩短了系统的使用寿命。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种太阳能有效贡献率最高、系统运行费用更低的平板型太阳能低温采暖、生活热水节能系统。
为解决上述问题，本实用新型所述的平板型太阳能低温采暖、生活热水节能系统，其特征在于：该系统包括平板集热器阵列、储热水箱、辅助热源空气源热泵、供暖末端设备、生活热水使用末端和电箱控制器；所述平板集热器阵列的一端通过设有集热循环泵的热媒给水管与所述储热水箱的一侧相连，其另一端通过热媒回水管与所述储热水箱的顶部相连；所述储热水箱的一侧上部接自来水管，下部接设有热水循环增压泵的热水给水管；所述自来水管与所述热水给水管分别与所述生活热水使用末端相连；所述储热水箱的另一侧上部与底部接溢流排污管，下部通过供暖给水管连接所述辅助热源空气源热泵及所述供暖末端设备经供暖回水管与所述储热水箱相连；所述辅助热源空气源热泵内置集成采暖泵；所述供暖给水管通过旁通阀与所述供暖回水管相连；所述采暖泵、集热循环泵、热水循环增压泵分别与所述电箱控制器相连。
所述平板集热器阵列为采光面积2m2以上，热吸收效率95%以上的高效平板集热器。
所述平板集热器阵列末端设有集热温度传感器，该集热温度传感器与所述电箱控制器相连。
所述储热水箱内安装有水位控制器、水箱温度传感器、预警水位信号采集器；所述水位控制器、所述水箱温度传感器、所述预警水位信号采集器分别与所述电箱控制器相连。
所述供暖回水管上设有采暖回水温度传感器，该采暖回水温度传感器与所述电箱控制器相连。
所述热水给水管上设有热水给水温度传感器，该热水给水温度传感器与所述电箱控制器相连。
所述自来水管上设有自来水温度传感器，该自来水温度传感器与所述电箱控制器相连。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型中储热水箱内安装有水位控制器，给系统提供自动补水和控制水箱水位；在冬季确保系统工作的经济性，降低空气源热泵的耗电量，并可以将水位控制在维持系统正常工作的最低水位。
2、本实用新型中辅助热源空气源热泵为供暖末端设备输送热媒，内置集成采暖泵，采暖末端使用低温工况50度以下工作，在太阳能温度保证的情况下优先使用太阳能热水，采暖循环泵工作。遇到下雪或连续阴雨天气太阳能水温不能满足采暖要求时空气源热泵工作，为系统提供辅助热源。
3、本实用新型中生活热水使用末端通过热水循环增压泵为住户提供热水。在采暖系统不运行水温低于生活热水要求时打开旁通阀，空气源热泵直接给储热水箱加热，降低能耗。
4、本实用新型太阳能有效贡献率最高、系统运行费用更低，且生活热水稳定、采暖舒适。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为本实用新型的控制原理图。
图中：1—平板集热器阵列；2—储热水箱；3—辅助热源空气源热泵；4—集成采暖泵；5—供暖末端设备；6—供暖回水管；7—热媒给水管；8—水位控制器；9—供暖给水管；10—热水循环增压泵；11—自来水管；12—旁通阀；13—热媒回水管；14—集热循环泵；15—溢流排污管；16—热水给水管；17—生活热水使用末端；18—集热温度传感器；19—水箱温度传感器；20—采暖回水温度传感器；21—热水给水温度传感器；22—自来水温度传感器；23—预警水位信号采集器；24—电箱控制器。
具体实施方式
如图1所示，平板型太阳能低温采暖、生活热水节能系统，该系统包括平板集热器阵列1、储热水箱2、辅助热源空气源热泵3、供暖末端设备5、生活热水使用末端17和电箱控制器24。
平板集热器阵列1的一端通过设有集热循环泵14的热媒给水管7与储热水箱2的一侧相连，其另一端通过热媒回水管13与储热水箱2的顶部相连；储热水箱2的一侧上部接自来水管11，下部接设有热水循环增压泵10的热水给水管16；自来水管11与热水给水管16分别与生活热水使用末端17相连；储热水箱2的另一侧上部与底部接溢流排污管15，下部通过供暖给水管9连接辅助热源空气源热泵3及供暖末端设备5经供暖回水管6与储热水箱2相连；辅助热源空气源热泵3内置集成采暖泵4；供暖给水管9通过旁通阀12与供暖回水管6相连；采暖泵4、集热循环泵14、热水循环增压泵10分别与电箱控制器24相连。
其中：平板集热器阵列1为采光面积2m2以上，热吸收效率95%以上的高效平板集热器。平板集热器阵列1的配比依据当地气象条件、所处经纬度和对热源的需求量配比达到太阳能保证率70%以上。平板集热器阵列1和通过热媒给水管7、热媒回水管13相连接的储热水箱2在夏季热水过多使用不完的情况下通过控制在夜间循环，平板集热器阵列1变为散热原件给系统降温，保证系统不过热为整个系统提供保护。
平板集热器阵列1末端设有集热温度传感器18，该集热温度传感器18与电箱控制器24相连。
储热水箱2内安装有水位控制器8、水箱温度传感器19、预警水位信号采集器23；水位控制器8、水箱温度传感器19、预警水位信号采集器23分别与电箱控制器24相连。水位控制器8给系统提供自动补水和控制水箱水位，在冬季将水位控制在维持系统正常工作的最低水位降低辅助热源空气源热泵3的能耗。
供暖回水管6上设有采暖回水温度传感器20，该采暖回水温度传感器20与电箱控制器24相连。
热水给水管16上设有热水给水温度传感器21，该热水给水温度传感器21与电箱控制器24相连。
自来水管11上设有自来水温度传感器22，该自来水温度传感器22与电箱控制器24相连。
本实用新型中，储热水箱2通过供暖给水管9、辅助热源空气源热泵3供暖末端设备5、供暖回水管6构成采暖系统；遇到下雪或连续阴雨天气太阳能水温不能满足采暖要求时辅助热源空气源热泵3工作，为系统提供热源；系统供暖末端设备5选用低温采暖设备水温空调，房间温度控制更精确，能耗小；生活热水使用末端17通过热水循环增压泵10、热水给水管16连接储热水箱2为住户提供热水。在采暖系统不运行水温低于生活热水要求时打开旁通阀12，辅助热源空气源热泵3直接给储热水箱2加热，降低能耗。
工作时，集热温度传感器18与水箱温度传感器19将采集到的温度值反馈至电箱控制器24主板上进行比较运算，当差值达到设定值时，太阳能集热循环泵14启动运行，将水箱中的低温水泵入集热器中进行换热后回至水箱；当集热温度传感器18与水箱温度传感器19采集的温度值未能达到设定值时，集热循环泵14停止运行。如此循环，水箱中的水将被换热，达到使用要求温度。
当使用生活热水时，开启生活热水末端龙头，系统检测压力下降，会自行启动生活热水循环增压泵10进行增压，以满足末端热水使用需求。
进入冬季，气温较低，需进行采暖循环，当采暖回水温度传感器20检测到采暖回水温度较低，未能达到设定值时，集成采暖泵4启动运行，将水箱中的热水泵入采暖末端；当采暖回水温度传感器20检测的温度值达到设定值时，集成采暖泵4停止运行。如此循环，将达到采暖需求。
当水箱水位低至预警水位23时，集成采暖泵4、生活热水循环增压泵10将停止运行，防止因水箱缺水造成水泵空转而烧毁，起到保护水泵的作用。
如遇到下雪或连续阴雨天气，水箱水温不能满足生活、采暖需求时，辅助热源空气源热泵3工作，进行热源补充，对水箱进行换热，提高水温，以满足末端使用需求。
Claims (7)
1.平板型太阳能低温采暖、生活热水节能系统，其特征在于：该系统包括平板集热器阵列（1）、储热水箱（2）、辅助热源空气源热泵（3）、供暖末端设备（5）、生活热水使用末端（17）和电箱控制器（24）；所述平板集热器阵列（1）的一端通过设有集热循环泵（14）的热媒给水管（7）与所述储热水箱（2）的一侧相连，其另一端通过热媒回水管（13）与所述储热水箱（2）的顶部相连；所述储热水箱（2）的一侧上部接自来水管（11），下部接设有热水循环增压泵（10）的热水给水管（16）；所述自来水管（11）与所述热水给水管（16）分别与所述生活热水使用末端（17）相连；所述储热水箱（2）的另一侧上部与底部接溢流排污管（15），下部通过供暖给水管（9）连接所述辅助热源空气源热泵（3）及所述供暖末端设备（5）经供暖回水管（6）与所述储热水箱（2）相连；所述辅助热源空气源热泵（3）内置集成采暖泵（4）；所述供暖给水管（9）通过旁通阀（12）与所述供暖回水管（6）相连；所述采暖泵（4）、集热循环泵（14）、热水循环增压泵（10）分别与所述电箱控制器（24）相连。
2.如权利要求1所述的平板型太阳能低温采暖、生活热水节能系统，其特征在于：所述平板集热器阵列（1）为采光面积2m2以上，热吸收效率95%以上的高效平板集热器。
3.如权利要求1所述的平板型太阳能低温采暖、生活热水节能系统，其特征在于：所述平板集热器阵列（1）末端设有集热温度传感器（18），该集热温度传感器（18）与所述电箱控制器（24）相连。
4.如权利要求1所述的平板型太阳能低温采暖、生活热水节能系统，其特征在于：所述储热水箱（2）内安装有水位控制器（8）、水箱温度传感器（19）、预警水位信号采集器（23）；所述水位控制器（8）、所述水箱温度传感器（19）、所述预警水位信号采集器（23）分别与所述电箱控制器（24）相连。
5.如权利要求1所述的平板型太阳能低温采暖、生活热水节能系统，其特征在于：所述供暖回水管（6）上设有采暖回水温度传感器（20），该采暖回水温度传感器（20）与所述电箱控制器（24）相连。
6.如权利要求1所述的平板型太阳能低温采暖、生活热水节能系统，其特征在于：所述热水给水管（16）上设有热水给水温度传感器（21），该热水给水温度传感器（21）与所述电箱控制器（24）相连。
7.如权利要求1所述的平板型太阳能低温采暖、生活热水节能系统，其特征在于：所述自来水管（11）上设有自来水温度传感器（22），该自来水温度传感器（22）与所述电箱控制器（24）相连。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110748946A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-02-04 | 山东力诺瑞特新能源有限公司 | 一种太阳能采暖系统 |
| CN114935167A (zh) * | 2022-04-24 | 2022-08-23 | 四季沐歌科技集团有限公司 | 一种太阳能空气源热泵双能源采暖热水系统 |
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2017
- 2017-08-25 CN CN201721070594.9U patent/CN207179768U/zh active Active
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